(45分鐘 100分)
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一、(本題包括10小題，每小題5分，共50分)
1．某鐵件需長(zhǎng)期浸在水下，為減少腐蝕，想采取下列措施，其中正確的是(雙選)( )
A．在鐵件上鉚上一些鋅片
B．在制造鐵件時(shí)，在鐵中摻入一定量的銅制合金
C．在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青
D．給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極相連
解析： A項(xiàng)鐵、鋅、水形成原電池，鋅比鐵活潑，鐵被保護(hù)，B項(xiàng)鐵比銅活潑，加快鐵的腐蝕，C項(xiàng)涂上瀝青，阻止鐵與空氣、水接觸，可減少腐蝕，D項(xiàng)鐵作陽(yáng)極，加快腐蝕。
答案： AC
2．已知Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g) ΔH<0，則下列關(guān)于該反應(yīng)的敘述不正確的是( )
A．該反應(yīng)中舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵形成需放出能量，所以總能量不變
B．上述熱化學(xué)方程式中的ΔH的值與反應(yīng)物的用量無關(guān)
C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
解析： 由熱化學(xué)方程式知，ΔH<0，A項(xiàng)不正確，C、D項(xiàng)正確；熱化學(xué)方程式的ΔH表示已完成反應(yīng)的能量變化，與反應(yīng)物的用量無關(guān)，故B項(xiàng)正確。
答案： A
3．(2014?濟(jì)南高二質(zhì)檢)下列說法正確的是( )
A．書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，只要在化學(xué)方程式的右端寫上熱量的符號(hào)和數(shù)值即可
B．凡是在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
C．把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式叫做熱化學(xué)方程式
D．氫氣在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式是2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ
解析： A．熱化學(xué)方程式還需寫出物質(zhì)的聚集狀態(tài)；B.放熱反應(yīng)也可能在加熱或點(diǎn)燃條件下進(jìn)行；D.ΔH的單位錯(cuò)誤。
答案： C
4．如圖為番茄電池，下列有關(guān)說法中不正確的是( )
A．一段時(shí)間后，鋅片質(zhì)量會(huì)變少
B．銅電極附近會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色
C．電流由銅通過導(dǎo)線流向鋅
D．鋅電極是該電池的負(fù)極
解析： Zn為負(fù)極，其電極反應(yīng)為Zn?→Zn2＋＋2e－，故A、D項(xiàng)均正確；Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cu不會(huì)變?yōu)镃u2＋，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電流由正極通過導(dǎo)線流向負(fù)極，C項(xiàng)正確。
答案： B
5．(2014?杭州高二質(zhì)檢)下面有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的是( )
解析： A項(xiàng)中由于Zn失電子，故Zn作負(fù)極，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；在精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極失電子轉(zhuǎn)化為Cu2＋，進(jìn)而Cu2＋在精銅上析出，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵片鍍鋅時(shí)，溶液中Zn2＋應(yīng)在鐵片上析出，故鐵片作陰極，與電源負(fù)極相連，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中由電流的方向知碳棒作陽(yáng)極，鐵棒作陰極，所以在碳棒上產(chǎn)生Cl2，該實(shí)驗(yàn)正確，故D項(xiàng)正確。
答案： D
6．已知在1×105 Pa、298 K條件下，2 mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484 kJ的熱量，下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A．H2O(g)===H2(g)＋12O2(g) ΔH＝242 kJ?mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－484 kJ?mol－1
C．H2(g)＋12O2(g)===H2O(g) ΔH＝＋242 kJ?mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋484 kJ?mol－1
解析： 熱化學(xué)方程式的書寫要求與普通方程式的區(qū)別有三：①一定要標(biāo)明各物質(zhì)的狀態(tài)，B選項(xiàng)中水為液態(tài)，排除。②計(jì)量系數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示其實(shí)際物質(zhì)的量，且與熱量成正比。③用ΔH表示時(shí)，吸熱，其值為正；放熱，其值為負(fù)。H2與O2反應(yīng)生成水蒸氣是放熱反應(yīng)，ΔH應(yīng)為負(fù)值，而其逆反應(yīng)ΔH則為正值。故排除C、D，選A。
答案： A
7．某學(xué)生欲完成2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是( )
解析： 非自發(fā)的只有在電解條件下發(fā)生，可排除B、D項(xiàng)；A項(xiàng)中發(fā)生的反應(yīng)為：2HCl=====通電H2↑＋Cl2↑，C項(xiàng)中發(fā)生2Ag＋2HCl=====通電2AgCl＋H2↑。
答案： C
8．(2014?許昌高二質(zhì)檢)0.3 mol硼烷(B2H6)在氧氣中完全燃燒生成B2O3固體和液態(tài)水，放出649.5 kJ熱量。下列判斷正確的是( )
A．該反應(yīng)是非
B．在理論上可以利用該反應(yīng)的原理做成燃料電池
C．該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝2 165 kJ/mol
D．每生成18 g水，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子
解析： B2H6燃燒屬于氧化還原反應(yīng)，任何一個(gè)氧化還原反應(yīng)，理論上都可設(shè)計(jì)成原電池，B2H6燃燒為放熱反應(yīng)，ΔH<0，根據(jù)方程式，每生成18 g水，轉(zhuǎn)移電子為4 mol，故B正確。
答案： B
9．有關(guān)如圖裝置的敘述不正確的是( )
A．這是電解NaOH溶液的裝置
B．該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－?→4OH－
C．該裝置中Fe為負(fù)極，電極反應(yīng)為Fe＋2OH－?→Fe(OH)2＋2e－
D．這是一個(gè)原電池裝置
解析： 裝置中無外接直流電源，不可能是電解池，符合原電池的構(gòu)成條件，是原電池，A錯(cuò)，D對(duì)；該電池是Fe的吸氧腐蝕，F(xiàn)e為負(fù)極，Pt為正極，O2是正極反應(yīng)物，故B、C對(duì)。
答案： A
10．已知下列熱化學(xué)方程式：
(1)CH3COOH(l)＋2O2(g)??2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ?mol－1
(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ?mol－1
(3)H2(g)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH3＝－285.8 kJ?mol－1，
則反應(yīng)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的焓變?chǔ)為( )
A．488.3 kJ?mol－1 B．－244.15 kJ?mol－1
C．244.15 kJ?mol－1 D．－488.3 kJ?mol－1
解析： 運(yùn)用蓋斯定律，將反應(yīng)(2)×2＋(3)×2－(1)可得目標(biāo)反應(yīng)方程式，其焓變?chǔ)＝ΔH2×2＋ΔH3×2－ΔH1＝－488.3 kJ?mol－1。
答案： D
二、非(本題包括4小題，共50分)
11．(8分)煤作為燃料有兩種途徑：
Ⅰ.C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1<0
Ⅱ.C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH2>0
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0
請(qǐng)回答：(1)途徑Ⅰ放出的熱量________途徑Ⅱ放出的熱量(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式是________________。
解析： 通過蓋斯定律知，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)的焓變是一樣的。
答案： (1)＝ (2)ΔH1＝12(2ΔH2＋ΔH3＋ΔH4)
12．(12分)對(duì)于如圖所示的原電池，對(duì)其中的溶液有以下猜想：
猜想一：必須是能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的。
猜想二：任意的電解質(zhì)溶液均可在如圖裝置中構(gòu)成原電池。
(1)為了證明猜想是正確的，請(qǐng)配齊實(shí)驗(yàn)用品：鋅片、銅片、導(dǎo)線、電流計(jì)、稀硫酸、____________。
(2)你應(yīng)該做怎樣的簡(jiǎn)單操作__________________________，若__________________，則說明猜想二是正確的。
(3)該電池電流方向?yàn)椋篲___________________。
答案： (1)NaCl溶液(或NaOH溶液等與Zn不反應(yīng)的電解質(zhì)溶液) (2)將H2SO4溶液換成NaCl溶液 電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) (3)從銅片流向鋅片
13．(15分)如圖為以惰性電極進(jìn)行電解的裝置示意圖：
(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：
A：_____________________________________________________，
B：_____________________________________________________，
總反應(yīng)方程式：____________________________________________________；
C：_____________________________________________________________________，
D：______________________________________________________________________，
總反應(yīng)方程式：_______________________________________________________。
(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量比為________。
解析： (1)該裝置是一串聯(lián)電池組，其中D與正極相連，所以D為陽(yáng)極，C為陰極；同理可知A為陰極，B為陽(yáng)極。在左裝置中Cu2＋在A電極上得電子生成Cu，Cl－在B電極上失電子生成Cl2；在右裝置中，Ag＋在C電極上得電子生成Ag，OH－在D電極上失電子生成O2。
(2)假設(shè)轉(zhuǎn)移1 mol電子，則B電極上生成0.5 mol Cl2，A電極生成0.5 mol Cu，C電極上生成1 mol Ag，D電極上生成0.25 mol O2，故四者物質(zhì)的量之比為：0.5∶0.5∶1∶0.25＝2∶2∶4∶1。
答案： (1)Cu2＋＋2e－?→Cu
2Cl－?→Cl2↑＋2e－
CuCl2=====電解Cu＋Cl2↑
4Ag＋＋4e－?→4Ag
4OH－?→2H2O＋O2↑＋4e－
4AgNO3＋2H2O?→4Ag＋O2↑＋4HNO3
(2)2∶2∶4∶1
14．(15分)鉛蓄電池是化學(xué)電源，它工作時(shí)的電池反應(yīng)為：
PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。
試回答：
(1)鉛蓄電池負(fù)極的電極材料是__________。
(2)工作時(shí)該鉛蓄電池正極的電極反應(yīng)是_____________________________________ ___________________________________。
(3)鉛蓄電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的密度__________(填“減小”“增大”或“不變”，下同)，pH__________。
(4)如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl2，當(dāng)制得0.05 mol Cl2時(shí)，在理論上電池內(nèi)部消耗的H2SO4的物質(zhì)的量是____________。
解析： (1)由電池反應(yīng)可知，Pb發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Pb是負(fù)極。
(2)正極上的反應(yīng)是PbO2?→PbSO4，則必然有H2SO4參加：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－?→PbSO4＋2H2O(負(fù)極反應(yīng)為Pb＋SO42－?→PbSO4＋2e－，將正、負(fù)極電極反應(yīng)合并，與題給電池反應(yīng)相符)。
(3)在鉛蓄電池工作過程中，Pb被氧化，H2SO4被消耗，所以溶液的密度減小，pH增大。
(4)用鉛蓄電池做電源，電解飽和食鹽水制得0.05 mol Cl2，需提供0.10 mol e－(2Cl－?→Cl2↑＋2e－)，每消耗2 mol H2SO4時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e－，故至少消耗0.10 mol H2SO4。
答案： (1)Pb(或鉛)
(2)PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－?→PbSO4＋2H2O
(3)減小 增大
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